diff --git a/sections/2C.typ b/sections/2C.typ index f5f986c..a1d24ef 100644 --- a/sections/2C.typ +++ b/sections/2C.typ @@ -399,3 +399,26 @@ #tab 综上所述 $U = W_1 inter dots.c inter W_(n - m)$。也就是说,$W_1, dots, W_(n - m)$ 就是所求的 $n - m$ 个子空间。 ] + +#exercise_sol(type: "proof")[ + 设 $V_1, dots, V_m$ 都是 $V$ 的有限维子空间,证明:$V_1 + dots.c + V_m$ 是有限维的,且 + + $ dim(V_1, dots, V_m) <= dim V_1 + dots.c + dim V_m $ +][ + 我们关于 $m$ 使用数学归纳法。 + + / 第 $1$ 步: \ + 当 $m = 1$ 时,$V_1$ 根据题目条件自然是有限维的,且 $dim V_1 <= dim V_1$。 + + / 第 $k$ 步: \ + 假设 $V_1 + dots.c + V_(k - 1)$ 是有限维的,且 $dim(V_1 + dots.c + V_(k - 1)) <= dim V_1 + dots.c + dim V_(k - 1)$。设 $u_1, dots, u_n$ 是其的一组基。同时,$V_k$ 是有限维的,设 $v_1, dots, v_ell$ 是其的一组基。则 + $ V_1 + dots.c + V_k = span(u_1, dots, u_n, v_1, dots, v_ell) $ + 于是,$V_1 + dots.c + V_k$ 是有限维的。根据子空间之和的维数(原书2.43),我们有 + $ dim(V_1 + dots.c + V_k) =& dim(V_1 + dots.c + V_(k - 1)) + dim V_k \ + &- dim((V_1 + dots.c + V_(k - 1)) inter V_k) $ + 根据归纳假设, + $ dim(V_1 + dots.c + V_k) &<= dim(V_1 + dots.c + V_(k - 1)) + dim V_k \ + &<= dim V_1 + dots.c + dim V_k $ + + #tab 综上所述,$V_1 + dots.c + V_m$ 是有限维的,且 $dim(V_1 + dots.c + V_m) <= dim V_1 + dots.c + dim V_m$。 +]